Spinning disk confocal microscope
Final Report Abstract
Die Untersuchung von lebenden und fixierten Zellen unter dem Fluoreszenzmikroskop stellt eine unverzichtbare Methode dar, um biochemisch gewonnene Informationen über Proteine und zelluläre Signalflüsse zu komplementieren. Auch zur initialen Charakterisierung unbekannter oder wenig erforschter Proteine ist die Kenntnis ihrer Lokalisation essentiell und oft die Basis für weitere Untersuchungen. Zudem gibt die Mikroskopie Aufschluss über zelluläre Zusammenhänge und sich in räumlicher Nähe befindlicher Prozesse. Das hier beantragte und geförderte konfokale Laser Scanning Mikroskop leistete in den vergangenen Jahren wichtige Beiträge zur näheren Aufklärung zellulärer Signalwege. Im Zentrum der Arbeiten standen Fragestellungen zur Qualitätskontrolle von Proteinen durch Ubiquitin- und Autophagie-vermittelte Netzwerke. Durch die Verfügbarkeit und intensive Nutzung des Gerätes wurden neue, elementare Beiträge zum molekularen Verständnis dieser Prozesse geleistet. So wurden beispielsweise neue Komponenten des vesikulären Transports beschrieben und Regulationsmechanismen der Autophagie, eines zellulären Recyclingweges, entschlüsselt. In diesem Zusammenhang seien exemplarisch die erstmalige Charakterisierung eines Faktors der selektiven Autophagie des endoplasmatischen Retikulums genannt sowie die detaillierte Visualisierung unterschiedener Schritte des vesikulären Transports (anterograd, retrograd, lysosomal-endosomal). Ein weiterer Schwerpunkt lag in der Analyse Ubiquitin-vermittelter Prozesse. Besonders hervorzuheben sind gewonnene Erkenntnisse zu Veränderungen innerhalb einer Zelle als Reaktion auf eine bakterielle Infektion. Diese Forschungen werden über den Berichtszeitraum fortgesetzt und gehen mit einer intensiven Nutzung des Mikroskops einher. Darüber hinaus wurde das Ubiquitin-ähnliche Protein SUMO und dessen zelluläre Funktion untersucht, es wurden Signalkaskaden, die von extrazelluläre Wachstumssignalen in die Zelle ausgelöst werden, analysiert sowie entwicklungsbiologisch relevante Fragestellungen zur Expression von Markergenen in der embryonalen Hirnentwicklung betrachtet. Zusammenfassend wurden mit dem Gerät neue Beiträge zum Verständnis von Signalwegen innerhalb der Zelle ermöglicht. Diese Resultate sind auch für das molekulare Verständnis von Tumorerkrankungen, neurodegenerativen Erkrankungen von weitreichender Bedeutung. Das konfokale Laser Scanning Mikroskop ist Teil der Mikroskopie-Plattform am Institut für Biochemie II und wird hierdurch, wie bereits bei der Antragstellung dargestellt, wechselseitig und komplementär zu dem parallel bewilligten konfokalen Spinning Disc Mikroskops genutzt.
Publications
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